■tannθ=ntanθ(その39)

 ここでは,tannθ=−tanθについて調べてみたい.

===================================

 正接の倍角公式は,

  tan2θ=2tanθ/(1−tan^2θ)

で与えられる.

 正接のn倍角公式は,パスカルの三角形を用いて,次のように書くことができる.

  tannθ=(nC1tanθ−nC3tan^3θ+nC5tan^5θ−・・・)/(nC0−nC2tan^2θ+nC4tan^4θ−・・・)

 分母・分子の係数は,2項係数の符号が対で交代するパスカルの正接三角形

            1

          1   1

        1   2   −1

      1   3   −3   −1

    1   4   −6   −4   1

  1   5  −10  −10   5   1

の形に並べることができる.ほとんどの教科書から消えてしまったが,美しい公式である.

  tan3θ=(3tanθ−tan^3θ)/(1−3tan^2θ)

  tan4θ=(4tanθ−4tan^3θ)/(1−6tan^2θ+tan^4θ)

  tan5θ=(5tanθ−10tan^3θ+tan^5θ)/(1−10tan^2θ+5tan^4θ)

===================================

[1]n=2

  2/(1−tan^2θ)=−1

  tan^2θ=3,cosθ=1/2,60°

[2]n=3(2次元)

  (3−tan^2θ)/(1−3tan^2θ)=−1

  tan^2θ=1,cosθ=1/√2,45°

[3]n=4(3次元)

  (4−4tan^2θ)/(1−6tan^2θ+tan^4θ)=−1

  5−10tan^2θ+tan^4θ=0

  tan^2θ=5+√20または5−√20

  cosθ=(√5+1)/4,36°

[4]n=5(4次元)

  (5−10tan^2θ+tan^4θ)/(1−10tan^2θ+5tan^4θ)=−1

  6−20tan^2θ+6tan^4θ=0

  tan^2θ=3または1/3,cosθ=√3/2,30°

===================================